Статьи журнала - Научное приборостроение

Все статьи: 1288

Система управления сканирующим зондовым микроскопом

Система управления сканирующим зондовым микроскопом

Голубок А.О., Платунов А.Е., Сапожников И.Д.

Статья научная

В статье рассматривается современный вариант реализации системы управления сканирующим зондовым микроскопом. В его основе лежит высокопроизводительный программируемый приборный контроллер сканирующего зондового микроскопа (КСЗМ) на базе модулей MEC5091 и ADEPT. В качестве консоли управления, отображения и средства вторичной обработки выступает персональный компьютер. Наличие системы программирования дает возможность описывать алгоритм управления СЗМ на языке SPML.

Бесплатно

Система уравнений электрогидродинамики применительно к электроосмотическим процессам

Система уравнений электрогидродинамики применительно к электроосмотическим процессам

Шарфарец Борис Пинкусович

Статья научная

В работе получена замкнутая система электрогидродинамических (ЭГД) уравнений для такого специфического подраздела электрогидродинамики, как электроосмотические явления. ЭГД-система не содержит уравнения диффузии для поиска поля концентраций ионов. В работе они рассчитаны проще в приближении Дебая-Хюккеля. Это позволяет упростить расчет электроосмотических потенциалов и плотностей зарядов ионов. Проведена коррекция других уравнений ключевых ЭГД-системы с учетом особенностей электроосмотических процессов. Наличие в системе уравнения теплопроводности позволяет рассчитывать поле температуры в жидкости, что является крайне необходимым для поддержания необходимого температурного режима при реализации на практике излучателя нового типа.

Бесплатно

Сканирующий микроскоп ионной проводимости с одновременной визуализацией поверхности образца в полуконтактной силовой моде

Сканирующий микроскоп ионной проводимости с одновременной визуализацией поверхности образца в полуконтактной силовой моде

Стовпяга А.В., Сапожников И.Д., Голубок Александр Олегович

Статья научная

Предложен и исследован зондовый датчик для одновременной работы в полуконтактном силовом режиме и в режиме сканирующей микроскопии ионной проводимости (СМИП). Проведено численное моделирование изображения ступеньки на поверхности диэлектрического образца в режиме СМИП. Представлены экспериментальные результаты, полученные при сканировании тестового образца.

Бесплатно

Скважинный прибор для измерения диэлектрических характеристик пластового флюида

Скважинный прибор для измерения диэлектрических характеристик пластового флюида

Коновалов Дмитрий Александрович, Фаттахов Я.В., Фахрутдинов А.Р., Шагалов В.А., Хабипов Р.Ш., Аникин А.Н.

Статья научная

Представлен прибор, предназначенный для измерения диэлектрических характеристик пластового флюида, необходимых для определения фильтрационно-емкостных свойств пласта и пластового флюида. Процесс измерения заключается в регистрации амплитудных и фазовых характеристик высокочастотных колебаний, проходящих через две измерительные конденсаторные ячейки, заполненные исследуемым флюидом.

Бесплатно

Скрещенные гармонические потенциалы, однородные по Эйлеру

Скрещенные гармонические потенциалы, однородные по Эйлеру

Бердников А.С., Краснова Н.К., Соловьёв К.В., Кузьмин А.Г., Масюкевич С.В., Титов Ю.А., Голиков Ю.К.

Статья

Данная публикация является продолжением цикла работ, посвященных исследованию свойств электронно- и ионно-оптических систем и устройств, в которых используются электрические и магнитные поля, однородные по Эйлеру. Для подобного типа электрических и магнитных полей выполняется принцип подобия траекторий Ю.К. Голикова, с помощью которого можно синтезировать электронно- и ионно-оптические системы с заранее желаемыми уникальными свойствами. Однако эффективному использованию и оптимизации таких систем препятствует то, что класс электрических и магнитных полей, однородных по Эйлеру, не слишком велик, а аналитические формулы для скалярных потенциалов полей, однородных по Эйлеру, достаточно немногочисленны. В работе рассматривается специальный класс полей, однородных по Эйлеру, для которых трехмерные скалярные потенциалы, являющиеся однородными и гармоническими, распадаются на сумму нескольких двумерных функций, которые по отдельности не обязаны быть ни гармоническими, ни однородными (так называемые "скрещенные потенциалы", называемые также в некоторых случаях потенциалами разностного типа). Подобного рода потенциалы являются полезным инструментом при синтезе электронно- и ионно-оптических систем, поскольку позволяют разделить движение заряженных частиц в меридиональной плоскости на два непересекающихся движения по двум независимым координатам. В результате проведенного исследования получены все возможные аналитические потенциалы для скрещенных однородных гармонических полей. В частности показано, что нетривиальные решения, отличные от суперпозиции планарных однородных гармонических функций, возможны только для степеней однородности, равных нулю и единице.

Бесплатно

Скрытая передача информационных сигналов на основе модифицированного вейвлет-преобразования

Скрытая передача информационных сигналов на основе модифицированного вейвлет-преобразования

Меркушева А.В.

Статья научная

Среди современных информационно-измерительных систем имеется класс распределенных систем, которые обеспечивают сбор, обработку, детектирование и идентификацию определенных ключевых признаков сигнала для селективного распределения информации по узлам сети ЭВМ. Системы этого типа являются носителями потоков сообщений большой интенсивности с высокой значимостью (зависящей от контекста решаемых системой задач). Одновременно они достаточно уязвимы с точки зрения возможного несанкционированного доступа к сообщениям в каналах связи элементов сети (ЭВМ, кабельных прокладок, концентраторов). Наиболее существенна проблема конфиденциальности в информационных системах с речевыми сигналами. В статье рассмотрен метод обеспечения скрытой передачи речевых сигналов в распределенных информационных системах, основанный на использовании скремблирования с двойным преобразованием сигнала.

Бесплатно

Снижение вклада порога в девиацию масштаба времени аналоговых устройств линейного экспандирования

Снижение вклада порога в девиацию масштаба времени аналоговых устройств линейного экспандирования

Деменков В.Г., Журавлев Б.В., Деменков П.В.

Статья научная

Обсуждается флуктуация порога и ее вклад в девиацию масштаба времени при измерении коротких интервалов времени. Предложен вариант снижения вклада в процесс аналогового расширения интервалов посредством коррекции экспандированной величины порога. Представлены: схемотехническое решение, состав и специфика работы используемых устройств, а также сфера применения этого метода.

Бесплатно

Снижение искажений регистрируемых распределений интервалов времени путем инспекции наложений

Снижение искажений регистрируемых распределений интервалов времени путем инспекции наложений

Деменков Василий Георгиевич, Журавлев Б.В., Деменков П.В.

Статья научная

Обсуждаются некоторые разновидности искажений, возникающие при регистрации распределений интервалов времени наносекундного диапазона. Приведены версии их снижения. Представлен вариант понижения уровня искажений при наложении импульса СТАРТ на конец сигнала БЛОКИРОВКА. Предложен алгоритм их взаимодействия, техника его реализации и приведены результаты проверки эффективности его работы.

Бесплатно

Снижение флуктуаций резонансно-отраженного света

Снижение флуктуаций резонансно-отраженного света

Фофанов Я.А.

Статья научная

Экспериментально исследованы некоторые особенности статистики лазерного излучения, резонансно отраженного от нелинейной границы "диэлектрик-газ". Показано, что при настройках на минимумы флуктуаций на квазиуровнях интенсивности наблюдается уменьшение уровня флуктуаций фототока ниже уровня, соответствующего детектированию падающего когерентного излучения.

Бесплатно

Собственные колебания наполненного жидкостью упругого цилиндрического капилляра конечной длины. I. Теория

Собственные колебания наполненного жидкостью упругого цилиндрического капилляра конечной длины. I. Теория

Шарфарец Борис Пинкусович

Статья научная

В работе в теоретическом плане рассматривается задача о собственных упруго-акустических колебаниях неоднородного цилиндра, состоящего из упругой трубки конечной длины, заполненной жидкостью. Задача поставлена в наиболее общем виде. Решение ищется в классическом стиле методом разделения переменных. Показано, что удовлетворение граничных условий на торцах трубки в рамках этого метода невозможно. Предложен алгоритм определения собственных частот колебательной системы. Результаты работы могут быть использованы в случаях применения ультразвука в задачах коагуляции частиц.

Бесплатно

Собственные колебания наполненного жидкостью упругого цилиндрического капилляра конечной длины. II. Численный эксперимент

Собственные колебания наполненного жидкостью упругого цилиндрического капилляра конечной длины. II. Численный эксперимент

Шарфарец Борис Пинкусович

Статья научная

В работе проводятся численные эксперименты, направленные на проверку составленного автором алгоритма расчета собственных частот упругой цилиндрической трубки конечной длины, заполненной жидкостью. На торцах трубки и на ее внешней боковой поверхности поставлены однородные краевые условия Дирихле. Проверена работоспособность алгоритма, приведены примеры расчетов. Показано, что не всегда справедлива гипотеза Лява о пренебрежимости напряжений на торцах упругой трубки при отсутствии напряжения на боковой поверхности трубки, длина которой много больше ее радиуса. На примерах получена степень возмущения собственных частот при пренебрежении упругими свойствами трубки.

Бесплатно

Совершенствование химико-аналитического контроля жидких радиоактивных сред на принципах проточно-инжекционного анализа

Совершенствование химико-аналитического контроля жидких радиоактивных сред на принципах проточно-инжекционного анализа

Мирошниченко И.В., Москвин Леонид Николаевич

Статья научная

Работа посвящена вопросам контроля химического состава жидких радиоактивных отходов (ЖРО), образующихся в результате эксплуатации ядерных энергетических установок (ЯЭУ) транспортного назначения. Представлены результаты обследования хранилищ ЖРО, выполненные с целью оценки присутствия в них химических примесей. Предложены методические решения по автоматизации анализа водных сред на принципах проточных методов анализа. В работе приведены аналитические возможности фотометрических методик проточно-инжекционного анализа, разработанных и используемых для проведения химического контроля ЖРО.

Бесплатно

Совмещение ионных источников, работающих при высоком давлении газа, с масс-спектрометрами

Совмещение ионных источников, работающих при высоком давлении газа, с масс-спектрометрами

Латыпов З.З., Голиков Ю.К., Галль Л.Н.

Статья научная

В работе предлагается метод монохроматизации и формирования потока ионов, испускаемых ионными источниками, работающими при высоком газовом давлении. Монохроматизация потока ионов осуществляется с помощью преобразования энергетического спектра частиц в высоком вакууме за счет ударного воздействия коротких электрических импульсов на ионы с последующей фокусировкой потока ионов системой одиночных электростатических линз. В работе получены аналитические выражения для оценок временных и пространственных характеристик диссипации энергии потока ионов. Предлагаемый метод имеет ряд технических достоинств по сравнению с методом, описанным в литературе.

Бесплатно

Совмещенные масс-спектрометр и электронный спектрометр для исследований твердого тела

Совмещенные масс-спектрометр и электронный спектрометр для исследований твердого тела

Латыпов Зайдель Зарифович

Статья научная

В работе рассмотрена возможность создания совмещенных в одной оптической системе энергоанализатора электронов и ионов и масс-спектрометра ионов для исследования свойств твердого тела. Основой совмещенных спектрометров являются источник потока частиц, трансформирующий спектр масс в спектр энергий за счет воздействия на ионы импульсов электрического поля, и электростатический энергоанализатор высокого разрешения с двумерным полем и плоскостью симметрии. Частицы в источнике возникают в результате взаимодействия возбуждающего излучения (потоки ионов, атомов, лазерного излучения) из независимых источников с поверхностью исследуемого твердого тела. Проведено численное моделирование работы устройства, подтверждающее реализуемость предложенного метода.

Бесплатно

Современное состояние и перспективы развития метода термоэмиссионного преобразования энергии

Современное состояние и перспективы развития метода термоэмиссионного преобразования энергии

Птицын Валерий Эдуардович

Статья научная

В разделе 1 работы проведен анализ современного состояния исследований по проблеме термоэмиссионного преобразования тепловой энергии в электрическую энергию. Из приведенных в аналитическом обзоре данных следует, что "потенциал развития" метода термоэмиссионного преобразования энергии практически исчерпан, ибо достигнутые в настоящее время физико-технические характеристики действующих плазменных термоэмиссионных преобразователей энергии близки к теоретически возможным предельным значениям. Разделы 2 и 3 работы посвящены разработке физических основ нового метода преобразования тепловой энергии в электрическую энергию и моделированию прототипов вакуумных эмиссионных устройств преобразования энергии с источниками электронов — катодами с микро- или наноструктурированной эмиссионной поверхностью. В результате моделирования показано, что если в качестве катода устройства использовать катоды со структурированной эмиттирующей поверхностью, а процессы эмиссии и переноса электронов осуществлять под действием специальной суперпозиции электрического и магнитного полей (силы Лоренца), то такой подход позволит создавать устройства преобразования энергии, энергетическая эффективность которых может значительно (на порядки величины) превышать эффективность существующих плазменных термоэмиссионных преобразователей. Показано, что использование в эмиссионных устройствах преобразования энергии структурированных катодов на основе наноструктур (нанотрубок), функционирующих в условиях полевой (автоэлектронной) эмиссии электронов, позволяет осуществлять прямое преобразование тепловой энергии окружающей среды ( T ~ 300 К) в электрическую энергию.

Бесплатно

Современное состояние приборов времяпролетной масс-спектрометрии

Современное состояние приборов времяпролетной масс-спектрометрии

Веренчиков А.Н., Краснов Н.В., Мурадымов М.З., Хасин Ю.И.

Статья научная

Рассматриваются современное состояние, основные конструктивные особенности и некоторые приложения времяпролетной масс-спектрометрии. Даются основные этапы совершенствования аналитических характеристик основных анализаторов: линейного и отражающего анализаторов с ортогональным вводом ионного пучка. Отмечаются основные преимущества этих анализаторов по сравнению с другими аналитическими приборами и, в частности, возможность сочетания с источниками ионов непрерывного действия.

Бесплатно

Современные высокотехнологичные аппаратурные комплексы, применяемые при геофизических исследованиях скважин

Современные высокотехнологичные аппаратурные комплексы, применяемые при геофизических исследованиях скважин

Киргизов Дмитрий Иванович

Статья научная

В сообщении рассказывается о технологиях и аппаратуре, используемых в ТНГ-Групп и востребованных заказчиками в РФ и СНГ. Описывается опыт работы с различными геофизическими приборами, разработанными и изготовленными в ТНГ-Групп.

Бесплатно

Современные донные станции для сейсморазведки и сейсмологического мониторинга

Современные донные станции для сейсморазведки и сейсмологического мониторинга

Зубко Ю.Н., Левченко Д.Г., Леденев В.В., Парамонов А.А.

Статья научная

В статье рассматриваются научно-технические проблемы, с которыми сталкиваются конструкторы донных станций для сейсмологических исследований, и современные пути их решения. На примере разработки станции АДСС-1 в сравнении с существующими станциями прослеживаются тенденции в этой области приборо- и аппаратостроения.

Бесплатно

Современные подходы к разработке изотопных масс-спектрометров для анализа элементов легких масс (обзор)

Современные подходы к разработке изотопных масс-спектрометров для анализа элементов легких масс (обзор)

Галль Л.Н., Кузьмин А.Г., Кудрявцев В.Н., Семенов А.А., Галль Н.Р.

Статья обзорная

Обсуждаются особенности изотопной масс-спектрометрии легких элементов. Рассмотрены ее основные области применения и проблемы, возникающие при изотопном анализе элементов с малой массой. Изложены некоторые пути преодоления обозначенных проблем, в частности разработка бездискриминационных источников ионов. Проведен сравнительный анализ коммерчески доступных изотопных масс-спектрометров. Предложен подход к формированию изотопного масс-спектрометра для анализа легких масс на основе постоянных магнитов.

Бесплатно

Современные спектральные оптические приборы НТЦ УП РАН

Современные спектральные оптические приборы НТЦ УП РАН

Пожар Витольд Эдуардович, Балашов А.А., Булатов М.Ф.

Статья научная

Представлен обзор современных спектральных оптических средств получения информации, созданных и разрабатываемых в Научно-технологическом центре уникального приборостроения РАН: спектрометров, гиперспектрометров, стереоспектрометров и других спектральных устройств на основе акустооптических перестраиваемых фильтров, фурье-спектрометров, а также других оптических приборов и элементов, используемых для спектральных исследований. Приведена классификация приборов по основным свойствам и характеристикам, принципу работы, назначению и области применения.

Бесплатно

Журнал